Digitaalinen kuva ja video opetuksessa by Pasi Eronen

Digitaalinen kuva ja video opetuksessa

Pasi J. Eronen ja Marjo Virnes

Tässä liitteessä esitellään lyhyesti digitaalikameran ja digitaalivideokameran toimintaperiaatteet, niiden hankkimisessa ja yleisessä käytössä huomioitavia seikkoja sekä käsitellään digitaalisesti kerätyn materiaalin hyödyntämistä osana opetusta ja oppimista.

Johdanto

Merkittävin ero digitaalikameroiden ja perinteisten kameroiden välillä on se, että digitaalisilla laitteilla tallennettu materiaali on valmiiksi tietokoneiden ymmärtämässä muodossa ilman muuntamista analogisesta muodosta, kuten perinteiset valokuvat ja VHS–videotallenteet, digitaaliseksi. Erityisen merkittäväksi tämä nousee opetustarkoituksessa laitteita hyödynnettäessä, jolloin laitteiden vaatiman ajan tulee olla pieni suhteessa varsinaiseen oppimistapahtumaan käytettävään aikaan. Prosessointiketju kuvauksesta kehittämisen kautta käyttöön on analogisen kuvan kohdalla ajallisesti huomattavan pitkä verrattuna digitaalisen kuvan vastaavaan. Digitaalisen kuvan kohdalla erityisesti filmin kehittämisvaiheen puuttuminen edesauttaa kuvien saamista nopeasti oppilaiden käyttöön.

Digitaalisuuden ansiosta on mahdollista luoda toimintaketju, jossa kameralla maastossa otettu kuva–, ääni– tai videotiedosto siirretään langattoman yhteyden avulla metsästä luokassa odottavien luokkatovereiden käyttöön. Luokassa olevien oppilaiden on myös mahdollista ottaa yhteyttä metsässä oleviin oppilaisiin pyytäen näiltä tarpeisiinsa sopivaa materiaalia.

Kuvien helpon ja nopean hyödynnettävyyden sekä siirrettävyyden lisäksi eräs suurimmista digitaalisen kuvamateriaalin puolesta puhuvista seikoista on hankitun materiaalin muokkaamisen helppous. Huonoja kuvia voi poistaa heti kuvan ottamisen jälkeen, jolloin muistitila vapautuu jälleen kuvaajan käyttöön. Tietokoneelle siirtämisen jälkeen otoksia on mahdollista rajata, niiden sisältöjä on mahdollista muokata, kokoa voidaan muuttaa ja otoksia monistaa rajattomasti. Myös kuvien lähettäminen edelleen on vaivatonta, pieniä kuvia voi mukavasti lähettää edelleen

sähköpostin liitetiedostoina ja suuret kuvat voi laittaa internetiin verkkosivulle sieltä ladattavaksi. Edellämainittujen lisäksi digitaalisten tallenteiden etuna on niiden helppo arkistointi haluttua menetelmää käyttäen, esimerkiksi tallenteille varattuun tilaan palvelimelle, yksittäisen työaseman kiintolevylle tai CD–R(W)–levylle kirjoitettuna. Digitaalisen materiaalin opetus– ja opiskelukäyttöä puoltaa myös esimerkiksi portfolioajattelu, jossa oppilaat työstävät itselleen portfoliota opiskelemistaan aiheista. Digitaalisessa muodossa olevat oppimistehtävät ovat helposti tallennettavissa ja säilytettävissä myöhempää tarkastelua varten. Digitaalisten materiaalien käyttöön olennaisesti kuuluvat tarpeenmäärittely–, muokkaus–, uudelleentarkastelu– ja rakenteluvaiheet ovat myös nykyisten oppimiskäsityksien keskeisiä teemoja, jolloin digitaalinen materiaali istuu niihin perustuvaan opetukseen saumattomasti. Digitaalisten materiaalien hyödyntäminen on myös tärkeä osa tulevaisuuden kansalaistaitoja, joita tarvitaan normaalissa arjen elämässä.

Digitaalikameran toimintaperiaate

Suurimpana erona perinteisen ja digitaalikameran toimintaperiaatteiden välillä on, että digitaalikamerassa ei ole sisällä kemiallisiin reaktioihin perustuvaa filmiä, vaan valoherkkä kenno, jonka avulla kuvat tallennetaan kameran sisällä olevaan muistiin. Digitaalikamerassa valo johdatetaan optiikan välityksellä kennolle, joka on pinnoitettu pienillä valoherkillä antureilla. Anturit reagoivat valomuutoksiin lähettämällä sähköimpulssin, jotka kerätään ja muunnetaan digitaaliseen muotoon. Näiden anturien kokonaismäärä kerrotaan kameroiden yhteydessä mainittuna pikselien lukumääränä, vaikka kaikkia antureita ei käytettäisikään kuvanmuodostukseen vaan kuvan muodostavien anturien apuna. Tehollisella pikselimäärällä tarkoitetaan ainoastaan käyttäjän kannalta merkityksellisten kuvan muodostavien anturien määrää. Värit digitaalikameroissa tallennetaan yleensä käyttämällä valoherkän anturikennon edessä erityistä suodatinta, joka määrittää kullekin anturille jonkin kolmesta värikomponentista (punainen, vihreä, sininen). Näin ollen yksittäinen kennon anturi mittaa yhden suodattimen määrittämän värikomponentin arvon. Anturien saamat arvot yhdistetään laskennallisesti niiden ympärillä sijaitsevien anturien arvoihin, jotka mittaavat käytetyn suodattimen määritteleminä eri värikomponenttia. Tällöin tiedetään riittävällä tarkkuudella kunkin yksittäisen anturin mittaama valoisuus– ja väriarvo kaikkien värikomponenttien osalta. Kalleimmissa kameroissa voidaan käyttää myös tekniikkaa, jossa kullekin kolmesta värikomponentista on oma valoherkkä kenno, jolloin kuva muodostetaan yhdistämällä näiden kolmen kennon sisältämä kuvainformaatio.

Kennosta saatu kuvainformaatio tallennetaan kameran sisällä sijaitsevalle muistikortille tai digitaalivideokameran tapauksessa erityiselle DV–nauhalle. Muistikortille tallennettavan tiedon määrään vaikuttaa tallennettavan materiaalin sisältämän kuvainformaation määrä (kuvatarkkuus), pakkausaste sekä kamerassa olevan muistikortin koko. Nyrkkisääntönä voidaan todeta, että mitä korkeatarkkuuksisempi kuva on kyseessä, sitä enemmän se vie tilaa muistikortilta. Käytettyjä kuvatarkkuuksia digitaalikameroissa ovat esimerkiksi 640*480 (n. 0.3 megapikseliä), 1280*960 (n. 1.2 Mp) ja 2560*1920 (n. 4.9 Mp) pikseliä. Yleensä kuvia ei tallenneta pakkaamattomina muuten kuin vaativaa painotyötä varten materiaalia kerättäessä, muutoin kuvat tallennetaan valokuvien tallennukseen soveltuvaa JPEG–pakkausta käyttäen (taulukko 1). Taulukko 1. Muistintarve eri kuvatarkkuuksilla ja pakkausasteilla (Sony DSC–F717 kameralla) Muistintarve

Pakkaamaton kuva

eri kuvatarkkuuksilla

(TIFF)

640 * 480

JPEG (fine)

JPEG (standard)

153 kilotavua

62 kilotavua

1280 * 960

601 kilotavua

331 kilotavua

2560 * 1920

14 Megatavua

2,1 Megatavua

1,2 Megatavua

∗

Kuvien otossa käytetty Sony DSC–F717 ei tue matalien tarkkuuksien pakkaamattomia kuvia.

Kuvainformaation pakkaamisessa ideana on se, että ihmiseltä huomaamatta jäävä informaatio, esimerkiksi hienojakoinen värien muuttuminen asteittain, kadotetaan, jolloin tallennettavaksi jäävä informaatio tulee huomattavasti pienemmäksi kuin pakkaamattomassa materiaalissa. Pakkaamisen kääntöpuolena on juuri edellämainittu materiaalin kadottaminen alkuperäisestä kuvasta, joka voi haitata suurta kuvan tarkkuutta vaativia töitä (kuva 1). Voimakas pakkaaminen vähentää korkeamman kuvatarkkuuden mukanaan tuomia etuja, joten on tärkeää, että tarkkuus ja pakkausaste valitaan kuvien käyttötarkoituksen mukaan.

Yksityiskohta suuritarkkuuksisesta pakkaamattomasta kuvasta

Yksityiskohta matalatarkkuuksisesta pakatusta kuvasta

Kuva 1. Kuvatarkkuuden ja pakkaamisen merkitys kuvassa

Muistikortilta kuvia voi tarkastella joko kameran oman pienen nestekidenäytön välityksellä tai ne voi siirtää tietokoneelle joko käyttäen tietokoneeseen liitettyä muistikorttilukijaa tai yhdistämällä kameran tietokoneeseen USB–liitäntää käyttäen. Joka tapauksessa kameralla otetut kuvat tulee siirtää muistikortilta talteen jonnekin muualle, sillä kameran muistiin mahtuu kerrallaan vain rajoitettu määrä, yleensä vain joitain kymmeniä matalatarkkuuksisia kuvia. Kuvia voi katsella myös yhdistämällä kameran videoliitännän avulla televisioon.

Kameran hankinnassa ja käytössä huomioon otettavia seikkoja

Digitaalikameraa tai –videokameraa hankittaessa on hyvä muistaa muutamia seikkoja, jotta hankitaan laite, jota on mahdollista hyödyntää monipuolisesti ja jonka käyttöikä on mahdollisimman pitkä. Usein korkeamman hinnan vastineeksi saa monipuolisiin käyttötarkoituksiin soveltuvan laitteen, joka on ominaisuuksiltaan ja varustelultaan korkealuokkainen. Halvimpien laitteiden näennäisesti edullinen hinta kostautuu vaatimattomilla ominaisuuksilla ja varusteluilla, joita on täydennettävä laitteiden täysimittaista hyödyntämistä varten. Kameraa hankittaessa on tärkeää tietää sen oletettu käyttötarkoitus: aiotaanko otetusta materiaalista teettää perinteisiä valokuvia, käytetäänkö kuvia A4–kokoisiin tai suurempiin tulosteisiin vai halutaanko vain verkkomateriaaliin soveltuvia kuvia (taulukko 2). Kun kamera ostetaan valmiiksi vaativampia käyttötarkoituksia varten, soveltuu se myös vaatimattomampiinkin tarkoituksiin. Suuritarkkuuksiset, hyvälaatuiset kuvat ovat helppoja pienentää kulloistakin käyttöä varten, esimerkiksi verkkosivuilla käytettäviksi. Tällöin myös pienemmistä versioista tulee laadukkaampia, alkuperäisen version korkealaatuisuuden vuoksi.

Taulukko 2. Eräiden tehtävien vaatimat tarkkuudet Kuvatarkkuus (pikseliä)

Käyttötarkoitus

2560 * 1920

A4–kokoa suuremmat tulosteet tai hyvin suurta tarkkuutta vaativat painotyöt

2048 * 1536

A4–kokoiset tulosteet

1280 * 960

Perinteiset 10 * 15 cm:n valokuvakoon tulosteet

640 * 480

Verkkojulkaisut

Kamerahankinnassa ei tule tuijottaa pelkästään ilmoitettuihin (mega)pikselimääriin, vaan usein ilmoitettua pikselimäärää merkittävämpi seikka on käytössä oleva optiikka, jonka avulla valo välitetään kuvan muodostavalle kennolle. Mikäli optiikka on kehno, ei kenno voi pikselimäärästään

huolimatta parantaa kuvaa. Optiikan kannalta merkittävää on objektiivin valovoimaisuus, joka määrää pitkälti sen, millaisissa valaistusolosuhteissa kameraa on mahdollista käyttää. Mitä valovoimaisempi optiikka on, sitä heikommissa valaistusolosuhteissa kameralla voidaan ottaa kuvia. Valovoimaisuuden lisäksi optinen zoom on ominaisuus, joka on hyvä olla kamerassa. Usein kameroissa ilmoitetaan monisatakertaisista zoom–ominaisuuksista. Nämä ovat digitaalisia zoom– toimintoja, jotka voi käytännössä jättää huomioimatta. Digitaalisessa zoom–toiminnossa kuvaa ”lähennetään” haluttuun kohteeseen prosessoimalla normaalikuvaa matemaattisesti. Tällöin kuva kyllä zoomautuu, mutta lopputulos on epätarkka ja rakeinen. Tällaista ilmiötä ei tapahdu kohdetta optisesti zoomattaessa. Digitaalisten videokameroiden kohdalla on hyvä muistaa, että digitaalisen videon DV–standardi (PAL) rajoittaa liikkuvan kuvan tarkkuuteen 720 * 576 pikseliä, jolloin mainostetut megapikselit toteutuvat ainoastaan videokameraa normaalina digitaalikamerana käytettäessä. Optiikan ja kennon lisäksi merkittävä parivaljakko kameraa hankittaessa ovat muistikortti ja akku. Usein kaupanhyllyltä kameran mukaan tulee tallennuskapasiteetiltaan pieni muistikortti, johon voi kameran parhaalla tarkkuudella tallentaa ainoastaan kuvan tai kaksi. Muistikorttia valittaessa on järkevintä hankkia niin suuri muistikortti kuin mahdollista. Suurempi muistikortti mahdollistaa hyvätarkkuuksisten kuvien ottamisen ilman pelkoa muistin loppumisesta tai tarvetta tyhjentää muistikorttia tietokoneelle kesken kuvauksien. Suuri muistikortti mahdollistaa myös hyvälaatuisen videon kuvaamisen useiden minuuttien ajan, mikä on usein riittävästi yhdellä kuvauskerralla. Muistikorttia ja sen kokoa mietittäessä on hyvä katsoa myös kameran käyttämää korttistandardia. Mikäli jo aikaisemmin on hankittu tiettyä muistikorttistandardia käyttäviä digitaalisia tallennusvälineitä, myös kameran muistikortin on hyvä olla samaa standardia. Tällöin suurta muistikorttia voidaan käyttää mahdollisesti myös muissa laitteissa tarpeen niin vaatiessa. Muistikortteja voi hankkia kerralla kaksi kappaletta, jolloin toinen korteista on aina varalla, mikäli käytössä oleva kortti tulee yllättäen täyteen. Akku määrää kuinka kauan kameraa on mahdollista käyttää kerrallaan, joten se on merkittävä tekijä kameraa hankittaessa. Myös akkuja on syytä hankkia käyttöön kerralla kaksi kappaletta, jolloin toinen akuista on varalla valmiiksi ladattuna. Useissa kameroissa käytetään nykyään standardimallisia akkuja, jotka sopivat kameran lisäksi myös esimerkiksi videokamerassa käytettäviksi. Akkua hyödyntävä kamera on käyttökustannuksiltaan edullisempi kuin paristoja tai akkuparistoja hyödyntävä, sillä digitaalikamera vie käytössä runsaasti virtaa, johtuen esimerkiksi usein etsimenä ja kuvien katseluun käytetystä nestekidenäytöstä. Suuri virrankäyttö heijastuukin nopeasti tyhjenevinä paristoina. Lisäksi digitaalikamera vaatii toimiakseen laadukkaat paristot, jolloin akkuparistot voivat osoittautua digitaalikamerassa käyttökelvottomiksi heikon virrananto–

ominaisuutensa vuoksi. Akkuja käytettäessä on hyvä kiinnittää huomiota myös siihen, onko akkuja mahdollista ladata kameran ulkopuolella erillisellä laturilla, jolloin kamera on toimintakykyinen samalla kun tyhjä akku on latautumassa laturissa. Usein erillistä laturia ei tule kameran mukana, vaan se tulee hankkia erillislaitteena. Liitettävyys on myös merkittävä asia digitaalikameraa hankittaessa. Laitteen käyttämä muistikorttistandardi määrää sen, millainen kortinlukija on hankittava tietokoneeseen, jota käytetään kuvien tallentamiseen ja muokkaamiseen. Tämän lisäksi on hyvä, että tarvittaessa kameran voi liittää koneeseen suoraan USB–liitäntää käyttäen, jolloin kuvat siirretään suoraan kamerassa olevalta muistikortilta tietokoneeseen ilman, että korttia erikseen irrotetaan kamerasta. Kamerasta on mahdollista myös liittää televisioon videoliitännän välityksellä. Näin kortilla olevat videot ja kuvat ovat nähtävissä television kautta ja siten myös tallennettavissa normaalille VHS– videolle. Lisäksi on hyvä, jos kameran mukana tulee myös verkkolaite, jonka avulla kameran sisällä olevaa akkua on mahdollista ladata. Tällöin kamera on samalla virtapiuhan asettamissa rajoissa käytettävissä. Kameraa ostettaessa tulee myös tuntea tietokoneympäristö, jossa kameraa ja sen ohjelmistoja tullaan käyttämään. Esimerkiksi kaikki yleisesti käytössä olevat käyttöjärjestelmät eivät tue suoraan kameroiden usein hyödyntämää USB–liitäntää, jonka avulla kuvien siirto onnistuu helposti yhdistämällä kamera kaapelilla koneeseen. Kameroiden mukana toimitetaan myös ohjelmistoja, jotka eivät välttämättä toimi kaikissa käyttöjärjestelmissä, esimerkiksi Windows NT:n, Linuxin ja Macintoshin käyttäjien tulee varmistua kameran ja sen ohjelmistojen yhteensopivuudesta ikävien yllätyksien välttämiseksi. Kameraa hankittaessa täytyy huomioida, etteivät kaikki edellä mainitut oheislaitteet sisälly kameran varustukseen hankintahetkellä, vaan osa tulee hankkia erikseen. Kameraa ja tarvittavia lisävarusteita hankittaessa on syytä kiinnittää huomiota myös kameran yleiseen käytettävyyteen, esimerkiksi kameran käyttönopeuden ja valikkojen käytön osalta. Käyttönopeuteen kuuluvat esimerkiksi kameran käynnistymiseen, muistikortin hyödyntämiseen ja yksittäisten kuvien ottamiseen kuluva aika. Valikkojen käyttö ja kameran yleinen käytettävyys vaikuttavat siihen, kuinka nopeasti käyttäjä oppii käyttämään kameran toimintoja ja kuinka helposti asetukset ovat käyttäjän muutettavissa. Lisäksi on hyvä, jos kameran valikot löytyisivät omalla kielellä.

Digitaalikuvaus osana opetusta ja opiskelua

Artikkelin esimerkeissä käytämme digitaalikameraa, joka pitää sisällään mahdollisuuden ottaa myös MPEG–standardin mukaisia videopätkiä muistikortin asettamissa rajoissa. Tämä helpottaa videoiden hyödyntämistä osana opetusta vähentäen erillisten käytössä tarvittavien laitteiden ja ohjelmien määrää. Se mahdollistaa myös videon siirtämisen käyttöön samalla tavalla kuin valokuvienkin. Normaalisti digitaalivideokameraa käytettäessä videomateriaali tulee ensin siirtää videoeditointiohjelmaan, jossa videota on mahdollista leikata ja muokata, minkä jälkeen se pakataan haluttuun esitysmuotoon. Vaikka tällä menetelmällä saavutetaan paras kuvanlaatu ja muokattavuus, se voi olla aloittelijalle liian paljon aikaa vievä ja monimutkainen prosessi opetuksen ohessa toteutettavaksi. Tietokoneella kuvia voi muokata käyttämällä kuvankäsittelyohjelmia. Muokkaamisen lisäksi kuvia voi liittää esimerkiksi verkkosivuille tai osaksi esitysohjelmalla tehtyä diaesitystä. Markkinoilla on runsaasti kaupallisia kuvankäsittely– ja työkaluohjelmia, joiden lisäksi on olemassa myös ilmais– ja kokeiluversiolevityksessä olevia ohjelmia kuten GIMP ja Paint Shop Pro. Seuraavaksi kuvataan kuinka digitaalisia materiaaleja voidaan hyödyntää osana opetus– ja oppimisprosessia. Ideana on kerätä kuvin tietoa ja sisältöä niin oppilastehtäviin kuin portfolioon, jossa kuvin ja videoin dokumentoitu oppimisprosessi auttaa opiskelijoita reflektoimaan omaa oppimistaan.

Muistettavaa ennen ja jälkeen kuvaamisen

Useimmilla oppilaista on varmasti kokemusta valokuvaamisesta tavallisella kameralla, eikä digitaalikamera tuo kuvaamiseen suuria muutoksia. Kuten tavallisen kameran kohdalla, myös digitaalikuvauksessa on tehtävä muutamia valmisteluja ennen kuvausta ja huolehdittava tietyistä toiminnoista kuvauksen aikana kuvien onnistumiseksi. Seuraavaksi esitetyt asiat toimivat yleispätevinä muistilistoina. Yksityiskohtaisemmat ohjeet, kuten asetusten määrittäminen, löytyvät kamerakohtaisista käyttäjän käsikirjoista.

Kun digitaalikameraa ryhdytään käyttämään, opettajan kannattaa varmistaa muun muassa seuraavat seikat: •

Kameran muisti on tyhjä ja valmiina uusia kuvia varten.

•

Kameran akku on ladattu tai kameran paristoissa on riittävästi virtaa. Kuvaustilanteessa on hyvä olla saatavilla varaparistot tai –akku, sillä esimerkiksi kuvien katselu ja kylmyys voivat kuluttaa akkua ja paristoja hyvinkin nopeasti.

•

Kameran asetukset ovat tarkoituksenmukaiset kuvaamista varten. Asetuksista tärkeimpiä ovat esimerkiksi kuvakoon, salaman käytön ja kuvattavan kohteen etäisyyden (lähikuva, normaalikuva, maisemakuva) määrittäminen.

Kuvaamisen onnistumiseksi oppilaille on syytä opettaa kameran käytön perustoiminnot, joita ovat esimerkiksi: •

Virran kytkeminen päälle ja pois päältä. Samalla kannattaa varmistaa, onko kameraan määritetty automaattinen virran katkaisu.

•

Kuvan ottaminen. Joissakin kameroissa kuvan tarkentaminen tapahtuu painamalla laukaisinta ensin puoleen väliin, jonka jälkeen laukaisin painetaan pohjaan saakka. Toisinaan oppilaat saattavatkin luulla ottaneensa kuvan, vaikka laukaisinta ei itse asiassa olekaan painettu pohjaan saakka. Tämän vuoksi oppilaiden kannattaa kokeilla testikuvien ottamista ja saada näin tuntumaa kameraan.

•

Zoomin käyttö ja lähikuvien (ns. makrotoiminto) ottaminen.

• Kuvan katselu. Otettu kuva näkyy hetken ajan kameran näytöllä kuvan ottamisen jälkeen. Tämän jälkeen kuvan katselu tapahtuu erillisessä kuvan katselu –tilassa. • Kuvan poistaminen. Epäonnistunut kuva voidaan helposti poistaa, mutta kuvia poistettaessa on syytä tarkastaa, poistetaanko yksi, valittuna oleva kuva vai kaikki kuvat. • Videoinnista täytyy tietää siirtyminen kameran videointitilaan, videon tarkkuus, kuvauksen aloitus, lopetus, tauko sekä kameran mahdollistama videotaltioinnin pituus. • Akun tai paristojen vaihtaminen. Oppilaille kannattaa selvittää miten virtalähde vaihdetaan, mistä tiedetään virran loppuminen ja kuinka akun ja paristojen käyttöikää voidaan pidentää.

Kuvaamisen jälkeen kuvat siirretään kamerasta tietokoneelle joko muistikortin lukijan tai USB– liitännän avulla. Tietokone tunnistaa kameran sisällä sijaitsevan muistikortin ja näyttää sen resurssienhallinnassa irrotettavana asemana, jota voi käyttää kuten muitakin tietokoneessa olevia massamuistiasemia (esim. kiintolevyt). Kuvien siirtämisestä koneelle kannattaa tehdä kuvaushetken päättävä rutiini, jotta kuvat eivät unohdu kameraan. Ennen kuvien siirtämistä jokaisen oppilaan tai

työparin koneelle tehdään oma työkansio, josta kuvat löytyvät helposti myöhempää käyttöä varten. Työkansio voi olla nimetty esimerkiksi yhdessä työskentelevän ryhmän jäsenten tai heidän aiheensa mukaan. Tämän jälkeen kuvat poistetaan kortilta, jolloin kortti on tyhjä seuraavaa käyttäjää varten. Kuvien siirtämisen jälkeen kuvien joukosta valitaan ne kuvat, joita halutaan käyttää esityksessä. Valitut kuvat avataan kuvankäsittelyohjelmassa, jossa kuvista rajataan epäolennaisuudet pois, korjataan väri– ja valotusvirheet sekä tarvittaessa muokataan kuvia. Kuvien muokkauksella tarkoitetaan tässä tapauksessa esimerkiksi tekstin lisäämistä kuviin tai joidenkin yksityiskohtien korostamista värein tai muilla keinoilla. Kameran käytön jälkeen akku laitetaan tarvittaessa latautumaan ja loppuun käytetyt paristot vaihdetaan uusiin.

Digitaalisen materiaalin luominen verkkoon Digitaalisia kuvia hyödyntävä materiaali voidaan luoda esimerkiksi verkkosivuiksi tai PowerPoint–esitykseksi. PowerPoint–esitys on varsin nopea ja helppo tapa materiaalin laadintaan, eikä se juurikaan vaadi opettajalta ennakkovalmisteluja. Jos verkkosivujen tekeminen on oppilaille tuttua, oppilaat voivat tehdä sivuston alusta saakka itse. Tarvittaessa verkkosivujen laadinnassa apuna voidaan kuitenkin käyttää opettajan tekemiä valmiita HTML–sivupohjia, jolloin materiaalin tuottaminen ei ole riippuvainen oppilaiden taidoista. Molemmissa edellytyksenä ovat kuitenkin tietokoneen käytön perustaidot, kuten tiedoston avaaminen ja tallentaminen, kuvien lisääminen, tekstin kirjoittaminen sekä hakemistorakenteen ymmärtäminen. Verkkosivujen laadinnassa MS FrontPage tai FrontPage Express ovat helppoja etenkin oppilaille, joilla on kokemusta Windows–käyttöjärjestelmästä ja tekstinkäsittelyohjelmista. Opettajan ennalta laatimalle sivupohjalle on helppo lisätä kuvia omasta työkansiosta ja kirjoittaa tekstiä, jolloin aikaa ei kulu ohjelman käytön yksityiskohtaiseen opetteluun tai sivun rakenteen suunnitteluun. Valmiilla sivupohjalla on hyvä käyttää taulukkorakennetta, jolloin kuhunkin soluun liitetään esimerkiksi kuva tai kirjoitetaan tekstiä annetun ohjeen mukaisesti. Taulukkorakenteen käyttö on suositeltavaa etenkin silloin, kun materiaaliin tulee sekä kuvia ja tekstiä. Tällöin käytetyt aineistot pysyvät omilla paikoillaan ja materiaalin ulkoasua on helpompi hallita. Jos aikaa ja kiinnostusta ohjelman käytön opetteluun riittää, oppilaat voivat myöhemmin muokata sivuston oman näköisekseen.

Edeltävillä

oppitunneilla

käsitelty

paikallishistoriaa

pohjana

aloitettavalle

parityöskentelylle ja seuraavana työvaiheena kukin pari ryhtyy syventämään teemaa valitsemansa aiheen perusteella. Yksi pareista valitsee aiheekseen paikallisen rakennusarkkitehtuurin ja ryhtyy hankkimaan aiheesta tietoa internetistä sekä kirjastosta. Kun käsitys paikkakunnan tyypillisistä piirteistä on syntynyt, aihe täsmentyy vielä arkkitehtuurissa tapahtuneiden muutosten tarkasteluun. Tässä vaiheessa pari kirjoittaa verkkosivuille

kuvauksen

aiheesta,

jonka

jälkeen

lähtevät

kuvaamaan

digitaalikameralla eri vuosikymmenille tyypillisiä rakennuksia. Kuvausmatka voidaan toteuttaa myös yhdessä koko oppilasryhmän kanssa, jolloin opettaja on suunnitellut etukäteen kuljettavan reitin, jonka varrelta jokainen saa tarvitsemansa kuvat. Tällöin on kuitenkin muistettava, että muistikortilla täytyy olla riittävästi tilaa kaikkien kuvia varten. Kuvauksen jälkeen kuvat siirretään omiin kansioihin ja materiaali työstetään verkkosivuiksi. Valmis materiaali laitetaan lopuksi esille verkkoon.

Kun kuvat on aiemmin kuvatulla tavalla siirretty koneelle, voidaan aloittaa verkkomateriaalin työstäminen esimerkiksi MS FrontPage–ohjelmalla tai kirjoittamalla HTML–sivukuvauskieltä halutulla tekstieditorilla, kuten Muistio (Notepad) –ohjelmalla. Kuvan 2 sivupohja on luotu FrontPage–ohjelmaa apuna käyttäen seuraavalla tavalla:

1. Avataan FrontPage ja luodaan tyhjään dokumenttiin taulukko taulukkotyökalun avulla. 2. Kirjoitetaan taulukkon soluihin tarvittavat ohjeet oppilaita varten, esimerkiksi ”Tähän voit kirjoittaa tekstiä.”. 3. Muokataan sivun asetuksia, kuten sivun otsikko, valikosta Tiedosto | Ominaisuudet. 4. Tallennetaan

valmis

sivu

nimellä

sivupohja

haluttuun

paikkaan

koneen

hakemistohierarkiassa. Tallennusmuotona FrontPage–ohjelmassa on .htm, jonka ohjelma automaattisesti lisää sillä tallennettujen dokumenttien tiedostopäätteeksi.

Kun oppilaat ryhtyvät työskentelemään valmista sivupohjaa apuna käyttäen, he avaavat FrontPage– ohjelman ja ohjelman sisällä tiedoston sivupohja.htm. Taulukon soluihin kirjoitetaan tekstiä ja lisätään kuvia kuten tekstinkäsittelyohjelmaa käytettäessä. Oppilas tallentaa tiedoston, esimerkiksi omalla nimellään, omaan jo aikaisemmin luotuun työkansioon, jossa ovat myös otetut kuvat.

Kuva 2. FrontPagella luotu sivupohja

Verkkosivupohja voidaan haluttaessa luoda myös tekstieditoria (esim. Muistio) käyttämällä. Tällöin sivun tuottava HTML–kuvaus (esim. kuvassa 3) kirjoitetaan suoraan tekstitiedostoon, joka tallennetaan halutulla nimellä ja .htm tai .html tiedostopääteellä. Seuraavassa on esimerkki sivun luonnista tekstieditoria käyttäen:

1. Kirjoitetaan kuvan 3 teksti Muistio (Notepad) –ohjelmaa käyttäen.  – merkintöjen väliin jäävä teksti on opastavaa kommentointia, joka voidaan jättää sivua itse kirjoittaessa pois. 2. Tallennetaan teksti tiedostonimellä ”sivupohja.htm” samaan kansioon kuin kuvat.

Sekä FrontPagella että tekstieditorilla tehtyjä sivuja voidaan katsoa paikallisesti avaamalla selain ja selaimessa haluttu tiedosto, esimerkiksi sivupohja.htm (Tiedosto | Avaa.. | Etsi...). Jotta sivut näkyisivät myös internetissä, ne täytyy siirtää esimerkiksi ftp–tiedostonsiirto–ohjelman avulla verkkopalvelimelle ja siellä erilliseen kotisivukansioon. Lopuksi määritellään tarvittavat suojaukset tiedostoille, jotta ne olisivat myös muiden katsottavissa, mutta eivät muokattavissa. Käytettäviä menetelmiä on lukuisia, joten tarvittaessa kannattaa ottaa yhteyttä esimerkiksi mikrotukeen.

<html>  <head>  <title>Sivupohja</title>  </head>  <body >  <center>  <h2><b>Työn otsikko</b></h2>  <h4><b>Tekijöiden nimet</b></h3> <table border="1" cellspacing="3" cellpadding="10" width="500">  <tr>  <td width="20%">  <img border="0" src="etana.jpg"width="200" height="150">  </td> <td width="80%">Tähän voit kirjoittaa tekstiä</td> </tr> <tr>  <td width="20%">Tähän voit lisätä kuvan omasta kansiosta</td> <td width="80%">Tähän voit kirjoittaa tekstiä</td> </tr> <tr> <td width="20%">Tähän voit lisätä kuvan omasta kansiosta</td> <td width="80%">Tähän voit kirjoittaa tekstiä</td> </tr> </table>  </center> </body> </html>

Kuva 3. Sivupohja HTML–kuvauskielellä

PowerPoint–esityksen käyttö digitaalisen materiaalin tuottamisessa ei vaadi opettajalta juurikaan ennakkovalmisteluja ja myös oppilaiden on helppo hallita ohjelmaa. PowerPointin sisältämät diojen muotoilun perustyylit ovat riittäviä useimpiin oppilastöihin ja näiden avulla esimerkiksi biologian digitaalinen lajikansio on helppo luoda. Erilaisilla näkymillä, kuten muistiinpanojen avulla, työn sisältöä voidaan syventää diassa esitetyn tiedon lisäksi. Toimintopainikkeilla voidaan diaan lisätä esimerkiksi ääntä, videota ja navigointipainikkeita. Valmista työtä voidaan katsoa esimerkiksi PowerPoint diaesityksenä tai jakaa diat HTML–muodossa verkkoon.

Oppilas on valinnut lajikansionsa aiheeksi linnut ja kokoaa nyt kuva–, video– ja äänimateriaalia bongaamistaan linnuista. Apuvälineenä oppilaalla on käytössään digitaalinen kamera, jolla voi kuvien lisäksi tallettaa videokuvaa, sekä digitaalinen nauhuri äänen tallentamista varten. Kansion materiaaliksi oppilas kuvaa havaitsemiaan lintuja sekä nauhoittaa noin puolen minuutin videotallenteen. Lisäksi oppilas nauhoittaa äänet nauhurilla erillisiksi äänitiedostoiksi. Materiaalin kokoamisessa oppilas käyttää PowerPoint–ohjelman diojen peruspohjia, joihin hän liittää kuvan sekä lyhyen kuvauksen linnusta. Ääni– ja videotallenteen oppilas liittää diaan toimintopainikkeiden avulla. Lintulajikansio täydentyy sitä mukaa, kun havaintoja syntyy. Valmis työ poltetaan lopuksi rompulle lintukirjaksi.

Kun kuvat ovat valmiita julkaisua varten, voidaan käynnistää PowerPoint–ohjelma. Ohjelman käynnistyttyä valitaan uudeksi diaesitykseksi tyhjä esitys ja painetaan OK–painiketta. Ohjelma avaa valintaikkunan, josta voidaan valita käyttöön haluttu valmis rakenne uusien diojen pohjaksi (kuva 4). Valmiista rakenteista valitaan parhaiten tarpeeseen sopiva, tässä tapauksessa pohjaksi valitaan otsikon, kuvapaikan ja tekstikentän sisältävä pohja. Tämän jälkeen painetaan OK–painiketta, jolloin ohjelmaan avautuu sisällön muokkausikkuna.

Kuva 4. Diaesityksen pohjarakennevalikko

Muokkausikkunassa on mahdollista muokata diaa halutulla tavalla. Dian otsikon voi muuttaa valitsemalla hiirellä otsikkokentän ja valitsemalla tekstikentän muokataan dian sisältöä. Oletusarvoisesti PowerPoint–ohjelma tarjoaa kuvalle varattuun tilaan leikekuvien käyttöä, mutta

omat kuvat voi ladata valitsemalla ylävalikosta Lisää | Kuva | Tiedostosta.. (kuva 5). Kuvaa ladattaessa tulee kuvalle varatun tilan olla hiirellä valittuna.

Kuva 5. Kuvan lataaminen tiedostosta

Kun dia on valmis, valitaan Lisää–valikosta Uusi dia –toiminto, jonka jälkeen valitaan jälleen haluttu dian rakenne. Tämän jälkeen uusi dia on valmiina sisältöjen syöttöä varten. Kuvan asemesta voidaan kuvalle varattuun tilaan lisätä myös videopätkä, joka käynnistyy esityksessä kuvaa hiiren näppäintä painamalla. Videopätkät lisätään Lisää–valikosta löytyvän Filmit ja äänet –valikon Filmi tiedostosta –toiminnon avulla.

Kuva 6. Toimintopainikkeiden lisäys diaesitykseen

Kuviin voidaan lisätä myös toimintopainikkeita, joiden avulla diaan voi liittää navigoinnin lisäksi esimerkiksi ääni– ja filmileikkeitä. Toimintopainikkeet löytyvät Diaesitys–valikosta löytyvästä Toimintopainikkeet–valikosta (kuva 6). Haluttu painike valitaan valikosta, jonka jälkeen se piirretään hiirellä diaan. Toimintopainikkeisiin liitetään tämän jälkeen haluttu toiminnallisuus, esimerkiksi nuolella oikealle siirrytään diaesityksessä eteenpäin ja nuolella vasemmalle taaksepäin. Filmipainikkeeseen

voidaan

lisätä

diassa

esitettäväksi

haluttu

videopätkä

linkittämällä

toimintopainike työkansioon siirrettyyn videomateriaaliin (kuva 7). Toimintopainikkeilla luodun toiminnallisuuden tulisi olla johdonmukaista läpi esityksen, jotta esitystä olisi helppo seurata ja käyttää.

Kuva 7. Materiaalin linkittäminen filmitoimintopainikkeeseen

Kun kaikki diat ovat valmiit ja toiminnallisuus on rakennettu (kuva 8), valmista diaesitystä voidaan katsella valitsemalla Näytä–valikosta Diaesitys–toiminto. Diaesityksessä voidaan navigoida käyttämällä luotua toiminnallisuutta ja esityksen saa halutessaan keskeytettyä ESC–näppäimellä. Valmis esitys tallennetaan työkansioon, josta se voidaan muiden esitysten kanssa polttaa CD– levylle. CD–levyä on helppo monistaa oppilaiden käyttöön ja sinne voidaan tallentaa sen suuren tallennuskapasiteetin takia useita esityksiä.

Kuva 8. Valmis diaesitys

Käytetäänpä mitä tahansa materiaalin esityskeinoa, voidaan digitaalisten kuvien käytöllä kuvata sisällön lisäksi myös koko oppimisprosessia ja hyödyntää kuvia esimerkiksi opiskeluportfoliossa tai reflektoinnissa. Kun digitaalikuvausta käytetään tiedon hankinta– ja analysointikeinona, lähestytään projektiluontoisessa työskentelyssä ongelmaperustaista ja tutkivaa oppimista. Tällöin tiedon prosessointi sekä oman oppimisen arviointi käyttäen ulottuvat suunnitteluvaiheesta lopputuloksen esittämiseen. Siinä apuna voidaan käyttää itse tuotettua digitaalista materiaalia Tämä auttaa oppilaita reflektoimaan ja opettajaa seuraamaan ja arvioimaan koko oppimisprosessia, sillä materiaalia syntyy jatkuvasti ja prosessit ovat taltioituina selkeästi nähtävissä.

Lajikansion lisäksi oppilas arvioi omaa projektissa etenemistään päiväkirjan avulla. Projektipäiväkirja toteutetaan digitaalisessa muodossa hyödyntäen työvaiheista ja työskentelystä otettuja kuvia sekä linkityksiä päiväkirjasta lajikansion tiedostoihin. Projektipäiväkirjan

tarkoituksena

toimia

oppilaalle

oman

oppimisen

reflektointivälineenä sekä myös välineenä projektin suunnitteluun, arviointiin ja projektissa etenemisen seuraamiseen. Opettaja voi toimia työskentelyn tukena antamalla palautetta ja ohjaamalla tarvittaessa työskentelyä esimerkiksi kirjoittamalla viestejä projektipäiväkirjaan. Se onnistuu esimerkiksi muokkaamalla oppilaiden työstämiä projektipäiväkirjoja suoraan oppilaiden työkansioissa käyttäen eriväristä tekstiä tai erilaista kirjaisinta kommenttien korostukseen. Projektipäiväkirjojen laadinnassa voidaan hyödyntää joko normaalia tekstinkäsittelyohjelmaa tai verkkosivujen laadintaan tarkoitettua ohjelmaa.

Kuvien ja videoiden käytössä tulee muistaa myös eettiset periaatteet ja huolehtia, että koulun asettamat säännöt otetaan huomioon tuotetuissa julkaisuissa. Oppilaiden kuvien ja henkilötietojen yhdistämistä julkaistuilla verkkosivuilla tulee välttää ja mahdollisesta kuvien käytöstä on sovittava aina vanhempien kanssa. Yhteisistä säännöistä on muistettava keskustella myös oppilaiden kanssa ennen kuvaamisen aloittamista. Taulukko 3 esittää karkean pohjan digitaalisten tallennusvälineiden hyödyntämiselle osana opetusta. Sen avulla on mahdollista suunnitella opetus– ja oppimistapahtumia ja tunnistaa tarvittavat osatehtävät sekä laitteisto– ja henkilöstöresurssit.

Taulukko 3. Prosessin kuvaus Tehtävä

Tehtävän sisältö

Vastuut ja asiantuntijat Opettaja vastaa oppituntia koskevista käytännön järjestelyistä.

Opettaja ohjaa oppilaiden työskentelyä koko prosessin ajan

Kamera lisävarusteineen sekä tietokoneet tarvittavine ohjelmineen Esivalmistelut ja käyttäjätunnuksineen hoidetaan Laite– ja ohjelmistohankinnat sekä käyttövalmiiksi. tarvittavat asennukset hoitaa yleensä laitteistovastaava sekä mikrotuki. Oppilaat kuvaavat Asiantuntija–apuna valokuvaamisessa Kuvaaminen tarvitsemansa materiaalin voi toimia koulun kuvaamataidon suunnitelmiensa mukaisesti. opettaja. Oppilaat luovat tarvittavan Opettaja on sopinut jo ennalta Työtilan luominen työtilan, esimerkiksi kansion, esimerkiksi mikrotuen kanssa koneelle sovittuun paikkaan koneen käytettävästä työtilasta. hakemistohierarkiassa. Oppilaat siirtävät käytössä Kuvien siirtäminen Opettaja huolehtii tarvittavasta olevaa menetelmää käyttäen kuvat kamerasta koneelle laitteistosta. tietokoneelle. Oppilaat luovat digitaalisen Ainekohtaisilta opettajilta sekä alan Digitaalisen materiaalin kuvia ja videota sisältävän asiantuntijoilta saadaan tarvittaessa apua luominen materiaalin. sisältöön liittyvissä kysymyksissä. Verkkotilan saatavuudesta sekä tiedostojen verkkoon Valmis materiaali siirretään Materiaalin siirtäminen siirtämismenetelmästä opettaja sopii verkkoon, jossa se on verkkoon asiantuntijan (mikrotuki) kanssa. oppilaiden käytettävissä. Opettaja vastaa myös tiedostojen tarpeellisesta suojauksesta. Materiaali voidaan arkistoidaan verkon lisäksi Opettaja vastaa materiaalin säilytyksestä myös cd–romille. Arkistoinnissa tulee muistaa sekä tarvittavista oikeuksista materiaalin Materiaalin arkistointi sisältöä kuvaileva myöhempää muokkausta ja käyttöä varten. informaatio, metadata, joka helpottaa materiaalin jälleenkäyttöä.

Lähteet HowStuffWorks – Learn How Everything Works. Internet WWW–sivu, URL: http://www.howstuffworks.com/ (1.6.2003) Jonassen, D.H., Peck, K., & Wilson, B.G. (1999). Learning With Technology: A Constructivist Perspective. Columbus, OH: Merrill/Prentice-Hall. Kai Hakkarainen, Lasse Lipponen, Liisa Ilomäki, Sanna Järvelä, Minna Lakkala, Hanni Muukkonen, Marjaana Rahikainen & Erno Lehtinen (1999). Tieto- ja viestintätekniikka tutkivan oppimisen välineenä, Helsingin kaupungin opetusvirasto,Tietotekniikkaprojektin tutkimusryhmä. Internet WWW –sivu, URL: http://www.helsinki.fi/science/networkedlearning/julkaisut/tvt_tutkivan_oppimisen_valineena.pdf (1.6.2003) Kodak Digital Learning Center. Internet WWW–sivu, URL: http://www.kodak.com/US/en/digital/dlc/ (1.6.2003) Sony Corporation (2002). Digital Still Camera – Operating Instructions, Model DSC–F717.